Biosensoren: Wasser ermöglicht Fluoreszenz
Als Bausteine für Biosensoren sind Kohlenstoffnanoröhren besonders gut geeignet. Doch warum fluoreszieren Nanoröhren, wenn sie an bestimmte Moleküle binden? Dies hat ein Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum gemeinsam mit der University of Texas at El Paso herausgefunden. Die Wasserhülle spiele eine entscheidende Rolle beim Entstehen der Fluoreszenz, beschreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Zeitschrift Nature Communications. Regt man Nanoröhren mit Licht an, werden sie zunächst intern angeregt. Anschließend werde ein Teil der Energie als Fluoreszenz abgebeben. Alternativ könne die Energie an die Hydrathülle abgegeben werden. Nanoröhren, die heller leuchten, transferieren weniger Energie ins Wasser.
IMK-Studie: Akzeptanz von Kohlendioxid-Bepreisung steigt mit Einkommen
Nur eine Minderheit der Menschen in Deutschland findet die Bepreisung von Kohlendioxid (CO2) in den Bereichen Verkehr und Wärme in der aktuellen Form akzeptabel: Eine Mehrheit lehnt sie als „eher inakzeptabel“ (21 Prozent) oder „sehr inakzeptabel“ (32 Prozent) ab. Das ergibt eine Studie des Instituts für Makroökonomie und Konjunkturforschung (IMK) der Hans-Böckler-Stiftung. Dabei zeigen sich deutliche Zusammenhänge mit der Lebenssituation der Befragten: Die Akzeptanz steigt mit dem Einkommen. Wer sich große Sorgen um die wirtschaftliche Situation macht, lehnt den CO2-Preis häufiger ab als Menschen ohne finanzielle Sorgen. Die Bevölkerung auf dem Land ist zudem skeptischer als in der Stadt, was auch die Akzeptanzwerte in unterschiedlichen Bundesländern beeinflusst.
Alkohol zum Wohle der Energiewende
Zu den tragenden Säulen eines regenerativen Energiesystems gehören effiziente Speichertechnologien, um überschüssigen Strom zwischenzuspeichern. In diesem Zusammenhang könnte Methanol eine wichtige Rolle zukommen. Doch wie lassen sich Power-to-Methanol-Systeme in eine künftige Infrastruktur der erneuerbaren Energien integrieren und dabei wirtschaftlich betreiben? Eine Antwort hat ein Wissenschaftler vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) gefunden. Für seine Studie im Journal of CO2 Utilization hat sich Dr. Stefan Fogel auf Elektrolysesysteme fokussiert, die bei Betriebstemperaturen über 600 Grad Celsius reinen Wasserstoff erzeugen. Dieser wird ohne weiteren Separationsaufwand direkt in der Synthesestufe genutzt. „Es wäre in Zukunft also möglich, eine Power-to-Methanol-Anlage mit einer Photovoltaik- oder Windkraftanlage zu koppeln, im Teillastbetrieb zu fahren und trotzdem kompetitive Produktionskosten zu erzielen.“
Deutschland immer noch Global Player bei Chemie
Im Ranking der globalen Chemiemärkte hat Deutschland seinen dritten Platz hinter China und den USA behauptet, berichtet der Verband der Chemischen Industrie. Dabei gewinnt Asien immer stärker an Bedeutung, weil Investitionen vor allem dort stattfinden und das Produktionswachstum überdurchschnittlich ist. Europa kann dank der Stärke im Handel und bei Innovationen vom Wachstum anderer Regionen profitieren. Besonders stark ist Europa bei Pharmazeutika.
Darm als Chlamydien-Nische
Zu den sexuell übertragbaren Krankheitserregern zählen die für Infizierte lästigen Chlamydien. Wird eine Infektion bemerkt, lässt sie sich gut mit Antibiotika behandeln. Passiert das nicht, können die Bakterien gravierende Probleme verursachen, bis hin zu Unfruchtbarkeit und Krebs. Offenbar können die Erreger manchmal auch nach einer erfolgreichen Therapie Nischen im Körper finden und längere Zeit im Darm des Menschen überdauern. Das berichtet ein Forschungsteam der Universität Würzburg und der Technischen Universität Berlin im Magazin PLOS Pathogens. Der Darm als Nische ist mithilfe von Organoiden identifiziert worden. Das sind im Labor hergestellte Strukturen aus menschlichen Darmzellen, die dem Vorbildorgan in Aufbau und Funktion stark ähneln.
DECHEMA-Preis für Max-Planck-Forscherin aus Marburg
Mitte September ist Helena Anna Maria Schulz-Mirbach mit dem Preis des Zukunftsforums Biotechnologie der DECHEMA ausgezeichnet worden. Schulz-Mirbach hat die neuartige Reaktion des Biokatalysators 3-hydroxypropionyl-CoA Mutase im Modellorganismus E.coli in ihrer Masterarbeit gezeigt. Diese bisher unbekannte Reaktion erlaubt verschiedenste neue chemische Umsetzungen wie beispielsweise neue Biosynthesewege zur Produktion von Bioplastik oder zur Umsetzung von Kohlendioxid in nutzbare Ausgangsstoffe. Der Forscherin am Max-Planck-Institut für Terrestrische Mikrobiologie in Marburg ist es gelungen, den bakteriellen Stoffwechsel von E.coli so gezielt zu verändern, dass die Nutzung des synthetischen Stoffwechselweges an das Zellwachstum gekoppelt wurde. Mit dieser Implementierung im Modellorganismus erweitert sie das Spektrum an Reaktionen der synthetischen Biologie.
Mechanochemie wird fit für die Industrie
Wenn chemische Reaktionen durch mechanische Verfahren ausgelöst werden und weitgehend ohne Lösungsmittel auskommen, spricht man von Mechanochemie. Bisherige mechanochemische Untersuchungen setzen auf die Verwendung von Kugelmühlen, die jedoch nur die Produktion von Substanzen im Labormaßstab erlauben. Für die industrielle Anwendung bietet der Einsatz von Extrudern eine vielversprechende Alternative. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat dafür eine neue In-situ-Überwachungsmethode mithilfe der energiedispersiven Röntgendiffraktometrie entwickelt und ihre Ergebnisse im Fachjournal Chem veröffentlicht.
KI und Personalarbeit: IW analysiert Potenzial
Bei welchen Aufgaben kann Künstliche Intelligenz (KI) die HR-Arbeit in den nächsten Jahren sinnvoll unterstützen? Dazu hat das Institut der deutschen Wirtschaft (IW) im Rahmen des IW-Personalpanels 752 Personalverantwortliche aus unterschiedlichen Branchen befragt. Von einer KI-Unterstützung erhoffen sich die Unternehmen am häufigsten Entlastung bei routinemäßigen, aber zeitaufwendigen Aufgaben: von der Lohnzahlung über die Urlaubsplanung bis hin zur Schichtplanung. KI könne ihre Mustererkennungsalgorithmen am besten bei der Analyse großer Datenmengen einbringen. Dazu gehört in der Personalarbeit auch der Weiterbildungsmarkt mit seiner Anbietervielfalt. KI-gesteuerte Systeme könnten den Markt systematisch analysieren und nach spezifischen betrieblichen Vorgaben aufbereiten. Der IW-Studie zufolge gehören die Formulierung von Stellenanzeigen und die proaktive Identifizierung von Kandidatinnen und Kandidaten für eine Stellenbesetzung ebenfalls zu den Unterstützungsbereichen.
Zweidimensionale MOFs: Durchbruch bei Entwicklung
Zu einer besonderen Art zweidimensionaler Materialien gehören sogenannte 2-D-MOFs (aus dem englischen Begriff metal-organic frameworks). Sie bestehen aus Metallatomen, die durch kohlenstoffbasierte Moleküle verbunden sind. Damit vereinen sie Eigenschaften von Metallen und organischen Materialien. Ein Forschungsteam der Uni Graz und des Forschungszentrums Jülich hat gemeinsam direkte Beweise dafür gefunden, wie durch die hierarchische Anordnung von Übergangsmetallen und organischen Verbindungselementen Bandstrukturen im 2-D-MOF-Gitter entstehen. Darüber hinaus belegen die in den Fachzeitschriften ACS Nano und Advanced Science veröffentlichten Studien die multifunktionalen elektronischen und magnetischen Eigenschaften der mikroporösen, nur wenige Atome dünnen 2-D-Materialien.
Neues aus den Werksgruppen
In der VAA-Werksgruppe Clariant RheinMain/Heubach ist Dr. Bettina Siggelkow zur neuen Vorsitzenden gewählt worden. Ihr Stellvertreter ist Volker Matz. Neuer Vorsitzender der Werksgruppe Industriezentrum Odernburg ist Dr. Joachim Leeb.
Haben sich Ihre persönlichen Mitgliedsdaten verändert? Haben Sie Ihren Arbeitgeber und damit auch Ihre Werks- oder Landesgruppe gewechselt? Vergessen Sie bitte nicht, Änderungen rechtzeitig an verwaltung@vaa.de mitzuteilen.
Personalia aus der Chemie: Tom Kinzel neuer Geschäftsführer der GDCh
Seit dem 1. August 2024 hat die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) einen neuen Geschäftsführer: Dr. Tom Kinzel folgt auf Prof. Wolfram Koch, der die Geschicke der GDCh knapp 22 Jahre leitete und in den Ruhestand eintrat. In seiner neuen Funktion beabsichtigt Kinzel vor allem, die Leitbilder der GDCh weiter mit Leben zu füllen und das Ehrenamt zu unterstützen. Außerdem möchte der erfahrene Manager die chemische Gemeinschaft gemeinsam mit befreundeten Organisationen voranbringen. Kinzel hat in Göttingen Chemie studiert und dort in Organischer Chemie promoviert. Nach einem Postdoc-Aufenthalt am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA hat der Chemiker 2011 seine Karriere als Laborleiter bei Bayer Pharma in Wuppertal gestartet. Nach mehreren beruflichen Stationen übernahm er die Leitung der Open Innovation Center China und Europa, die für Allianzen und Kooperationen mit externen Partnern zuständig sind. Im Jahr 2022 wechselte Kinzel zum Unternehmen Nuvisan ICB, das im Auftrag der pharmazeutischen Industrie neue Wirkstoffe erforscht. Dort leitete er die Abteilung Services innerhalb des Bereichs Life Science Chemistry. 2023 schloss Tom Kinzel außerdem ein EMBA-Studium an der HEC Paris ab.
Gender Care Gap so hoch wie vor Corona
Im Schnitt leisten erwerbstätige Frauen acht Stunden mehr Sorgearbeit pro Woche als Männer. Das ergibt eine Studie des Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlichen Instituts (WSI) der Hans-Böckler-Stiftung. Zu Beginn der Coronapandemie sah es kurzzeitig so aus, als würden sich Männer stärker als zuvor an der alltäglichen Betreuung von Kindern und Pflegebedürftigen sowie an Arbeiten im Haushalt beteiligen. Doch davon sei nichts mehr übrig geblieben, berichtet das WSI. Das liege vor allem an den deutlichen geschlechtsspezifischen Unterschieden bei Beschäftigten mit Kindern und Teilzeitbeschäftigten. Während teilzeitbeschäftigte Männer pro Woche nur eine halbe Stunde mehr bezahlte Arbeit leisten als teilzeitbeschäftigte Frauen, verbringen sie zehn Stunden weniger mit unbezahlter Arbeit. Aber auch wenn Frauen Vollzeit arbeiten, leisten sie mehr unbezahlte Arbeit als Männer. Hier beträgt der sogenannte Gender Care Gap drei Stunden.
Neues Verfahren zur Bindungsspaltung
Eine neuartige Methode zur Spaltung chemischer Bindungen hat ein Team der Universitäten Regensburg, Leipzig und Wien entwickelt und im Journal Nature publiziert. Dabei werden die Reaktionsbedingungen eines Systems so verändert, dass sogenannte unpolare Bindungen, bei denen die Elektronegativität beider Atome gleich groß ist, indirekt heterolytisch gespalten werden können.
Gelfüllung bringt Sicherheit für Lithium-Ionen-Batterien
Um Lithium-Ionen-Akkus sicherer zu machen, haben Chemikerinnen und Chemiker der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg ein neuartiges Polymergel entwickelt. Es soll das Auslaufen der leichtentzündlichen Elektrolytflüssigkeit verhindern. Erste Studien im Labor zeigen, dass mit dem Konzept auch die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Batterien verbessert wird, berichtet das Forschungsteam im Journal Advanced Functional Materials. In bisherigen Akkus erzeugen flüssige Elektrolyte beim ersten Ladevorgang eine stabilisierende Schicht an den Elektroden, die für die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Batterie entscheidend ist. Für die neuen Gel-Elektrolyte wurde ein Ionengerüst fest in die Molekülketten des Polymers eingebunden.
Wie Polymere gegen Pilzinfektionen wirken
Jährlich leiden Millionen von Menschen an invasiven Pilzinfektionen. Diese Infektionen werden häufig durch die Spezies Candida verursacht und gehen mit hohen Sterblichkeitsraten einher. Kombiniert mit Antipilzmedikamenten wirken synthetische Polymere effektiv gegen den Pilz Candida albicans, da sie in der Natur vorkommende Peptide nachahmen und das Pilzwachstum hemmen. Das hat ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI) sowie der Universität Jena herausgefunden und den Wirkmechanismus dahinter aufgeklärt. Die Ergebnisse sind im Fachjournal Nature Communications erschienen.
